5.2Пользовательский интерфейс

Как следует из определения ОС, операционная система должна предоставлять пользовательский интерфейс. Как минимум она должна предоставлять командную оболочку (shell), которая дает пользователю возможность тем или иным способом запустить его прикладную программу. Однако в некоторых случаях, например, во встраиваемых контроллерах и других специализированных приложениях, такая оболочка может отсутствовать. При этом либо система вообще функционирует без вмешательства человека, либо пользователь работает только с одной прикладной программой.

Кроме того, ОС часто предоставляют средства для реализации графического пользовательского интерфейса прикладными программами. Часто оказывается сложно провести границу между ядром ОС и этими средствами, особенно если стандартная оболочка ОС реализована с их использованием. В некоторых системах, например в MS Windows и MacOS, практически все ядро состоит из средств реализации графического интерфейса.

В настоящее время оформилось два принципиально различных подхода к организации пользовательского интерфейса. Первый, исторически более ранний подход состоит в предоставлении пользователю командного языка, в котором запуск программ оформлен в виде отдельных команд. Этот подход известен как интерфейс командной строки (Command Line Interface – CLI).

Альтернативный подход состоит в символическом изображении доступных действий в виде картинок – икон (icons) на экране и предоставлении пользователю возможности выбирать действия при помощи мыши или другого координатного устройства ввода. Этот подход известен как графический пользовательский интерфейс (Graphical User Interface – GUI).

Разработчики современных ОС обычно предоставляют средства для реализации обоих подходов и, зачастую, оболочки, использующие оба типа интерфейсов. Ниже рассмотрены особенности этих видов интерфейса.

5.2.1Интерфейс cli

Язык представляет одно из достижений человечества. По современным представлениям, человеческий мозг содержит врожденные структуры, облегчающие понимание текстов на естественных и искусственных языках и генерацию таких текстов.

В свою очередь, компьютер, во всяком случае универсальный неймановский компьютер, представляет собой языковую машину: устройство, которое исполняет последовательность предложений некоторого формализованного языка.

Язык компьютера может быть только функциональным подмножеством естественного языка, поэтому считается разумнее для общения с ЭВМ использовать полностью синтетические языков, а не подмножества естественных: поскольку человеку проще выучить совершенно новый язык, чем приучаться пользоваться ограниченным подмножеством родного языка.

Удачно спроектированные искусственные языки удобны и для ЭВМ: интерпретаторы полнофункциональных командных языков обходятся десятками (или сотнями) килобайт оперативной памяти и обеспечивают очень высокую скорость и эффективность использования ресурсов системы. Поэтому синтетический язык как средство человеко-машинного общения является наилучшим и наиболее естественным выбором для обеих сторон.

Командные языки позволяют естественным образом перейти к написанию командных файлов или скриптов (scripts), позволяющих автоматизировать часто исполняемые задачи. Трудно провести границу между написанием скриптов и программированием; можно даже сказать, что написание скриптов и даже просто интерактивное использование командного языка и есть частный случай программирования.

Современные интерактивные командные процессоры решают практически все проблемы командных языков предыдущих поколений:

• исправление опечаток в командах и набор последовательностей одинаковых или похожих команд;

• набор длинных имен файлов, каталогов и других объектов облегчается автоматическим дополнением имен;

• неудобные, плохо запоминаемые и т.д. команды могут быть переименованы с использованием синонимов (aliases). Этот же механизм может быть использован для сокращения часто исполняемых сложных команд.

Важными преимуществом хороших командных языков по сравнению с GUI является их алгоритмическая полнота: в GUI пользователь ограничен теми возможностями, для которых разработчик программы нарисовал иконки или разработал пункты в меню. Командные же языки могут использоваться для решения любых алгоритмизуемых задач.

Кроме того, что последнее достижение в области пользовательского интерфейса – распознавание речи и голосовое управление – означает, по существу, возврат к командному языку, с той лишь разницей, что команды произносятся, а не вводятся с клавиатуры. Возможно, следует ожидать появления нового поколения синтетических командных языков, соответствующих требованиям речевого ввода команд.